關于無機非金屬材料抗菌性能的探究

逯鵬 范鎮(zhèn)毅 麻彪龍 鄭文陽 高明

摘要：隨著我國社會經(jīng)濟的不斷進步與發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，食品安全得到了廣泛關注與重視。近年來環(huán)境污染，食品安全等影響健康問題日益突出，每個人的健康意識不斷增強，健康已經(jīng)成為現(xiàn)代社會中的重要話題之一。不論是在公共環(huán)境還是居住房屋等，在這種情況下，能夠實現(xiàn)抗菌性能的各種材料成為了保證健康的關鍵因素之一，目前，對于抗菌材料的研究日益增多，無機非金屬材料的抗菌性能研究成為了研究中的重要課題，本次研究將對無機非金屬材料中的抗菌機理和發(fā)展新動向兩個方面進行深入分析與探究。

關鍵詞：無機非金屬材料;抗菌性能;抗菌機理

所謂的抗菌就是一種抑制細菌滋生的性能，將細菌殺死或是幾乎達到無菌狀態(tài)被稱為殺菌。然而，并不是說一切具備抗菌功效的使用材料對人們的生活都是有利而無害的，例如，一些有機材料在抗菌方面具有時效短的特點，從一定程度上來說，對人體會造成負面影響。相反，無機材料具有抗高溫的特點，在抗菌方面具有持久性，不會對人體造成危害，可以促進人體健康。因此，對無機非金屬材料的抗菌性能研究勢在必行。

1 無機非金屬材料中的抗菌機理

抗菌類材料的作用和微生物之間的關系，與微生物與自然環(huán)境的關系相似。抗菌材料的抗菌性能主要是通過進行毒性化解體現(xiàn)的，從總體上看，其抗菌機理主要表現(xiàn)在以下幾個方面：第一，可以通過其內(nèi)部的相關因素進行作用，從而破壞細胞膜。第二，可以改變蛋白質的結構或是部分環(huán)節(jié)，破壞其合成。第三，可以對微生物細胞的細胞壁產(chǎn)生干擾，從而阻止它和四肽交聯(lián)進行結合，使微生物的細胞壁無法發(fā)揮應有的保護作用，直接造成細菌死亡。第四，通過阻止微生物遺傳信息進行復制，直接阻止核酸合成。

1.1 活性氧化抗菌機理

對于銀離子來說，其活性氧中存在的抗菌機理表現(xiàn)為：高氧化狀態(tài)下的銀還原勢很高，在光的作用下，抗菌劑和水或空氣作用，生成的活性氧O-2和OH，具有很強的氧化還原作用。從整體上來說，脂作為細菌細胞表膜中的重要組成部分，其中多數(shù)為磷脂。脂是細菌細胞膜結構的主要組成組成部分，以磷酸基、磷酸膽堿為主要成分的相關極性基團是構成質分子的主要成分，主要分布在細胞膜的內(nèi)表面與外表面，其中心區(qū)域是脂分子的疏水尾部由鏈脂肪酸烴基為主的疏水基因構成，其中中脂肪酸烴鏈對細胞膜的性質產(chǎn)生直接影響。在此基礎上，將抗菌材料和相應的微生物進行接觸或是在固定的范圍中逐漸接近，此時抗菌材料會形成自由基向細胞膜發(fā)起攻擊，產(chǎn)生具有持久性的抗菌作用[1]。

1.2 銀離子緩釋殺菌機理

銀離子在進行殺菌作用的過程中會逐漸釋放出一種Ag+，并且快速地和細胞產(chǎn)生作用，降低細胞原生質活性酶的活性，從而實現(xiàn)抗菌功效。這是因為，其釋放出的Ag+對濃度要求較低，在濃度很低的情況下，它就可以直接破壞細胞，從而達到長時間的抗菌功效。

2 無機非金屬抗菌材料的發(fā)展新動向

對于無機非金屬材料的發(fā)展新動向成為了目前我國抗菌材料研究中的重要課題，對于其進一步的發(fā)展與應用具有重要的現(xiàn)實意義，下面從多功能陶瓷材料和功能制品、稀土和粘土納米復合、稀土和復合磷酸鹽、稀土和納米氧化鈦四個方面對無機非金屬材料的發(fā)展新動向進行深入探究。

2.1 多功能陶瓷材料和功能制品分析

多功能與全方位發(fā)展是抗菌材料未來發(fā)展的重要方面之一，抗菌材料的發(fā)展方向集中體現(xiàn)在多功能、全方面上，也就是把天然礦物質之中的多種屬性和稀土元素相融合，可以進一步制作出功能全面、性能強、抗菌效果好的使用材料，使這種環(huán)保材料在抗菌方面不僅具有持久性，還具有遠紅外線以及活化水等多種對人體健康有益的使用功能。在當前與未來的陶瓷、環(huán)保、精華水、釀酒等行業(yè)中將會取得更大的發(fā)展前景。

2.2 稀土、粘土納米復合無機抗菌材料分析

可以將金屬離子和一些粘土材料進行相互作用，也即將金屬離子與粘土材料發(fā)生作用，使其離子進行相互交換，從而使其性能逐漸增強。首先，可以大大減少或避免抗菌材料產(chǎn)生色變的可能性，降低抗菌材料發(fā)生色變的概率甚至避免。其次，可以有效減低抗菌離子記性團聚的可能性，使之分布的更加均衡，更加全方位產(chǎn)生抗菌效果。最后，可以使抗菌離子充分產(chǎn)生緩釋功能和效果，從而提高抗菌能力的時效性。

2.3 稀土和復合磷酸鹽無機抗菌材料分析

對于稀土與復合磷酸鹽無機抗菌材料的發(fā)展不但能夠大大減少抗菌材料的貴金屬含量，還可以從根本上避免抗菌材料產(chǎn)生色變，同時在一定程度還能夠減少抗菌材料的生產(chǎn)成本。另一方面，抗菌無機抗菌材料可以在一定的可見環(huán)境下產(chǎn)生很多自由基，釋放出大量的羥基自由基能夠在一定程度上提高無機抗菌材料的抗菌性能。

2.4 稀土和納米氧化鈦無機抗菌凈化功能材料

從我國目前的相關研究成果看來，稀土納米里的某些物質可以通過與紫外線進行作用，釋放出羥基自由基，這樣就可以在室內(nèi)光線作用下形成抗菌效果。即可實現(xiàn)在室內(nèi)光線的環(huán)境下產(chǎn)生抗菌功效，達到抗菌的目的?？咕πХ矫娴难芯繉τ谖覈壳昂臀磥砩鐣覂?nèi)裝修具備良好的促進作用，隨著現(xiàn)代社會人們環(huán)保意識的不斷提高，無機抗菌材料必定會推動我國環(huán)保事業(yè)的進一步發(fā)展。此類抗菌材料的研究無疑對其有著巨大的推動作用。

總結：

隨著我國國民經(jīng)濟的不斷增長，社會生產(chǎn)和人們生活水平得到了很大提高，，不論是在國內(nèi)還是國外都獲得了極高的重視，其重點用于生活和醫(yī)療當中，為人類的健康創(chuàng)造新的發(fā)展點。人們的健康意識日益增強，對各種材料的抗菌功能提出了更高的要求，無機非金屬材料作為抗菌材料中的一種得到了廣泛關注與應用，在我國社會各項事業(yè)當中發(fā)揮了至關重要的作用，為我國的社會經(jīng)濟建設、健康環(huán)保事業(yè)的發(fā)展做出了突出貢獻，無機抗菌功能材料是當前研究的重點的項目其抗菌性能在與人們生活息息相關的各類活動有著千絲萬縷的關系，對于凈化環(huán)境，提升人們健康等將發(fā)揮著巨大促進作用。

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